高二高教版电工基本电路安装与测试 项目3任务4安装与测试复杂直流电路教案2

《电工基本电路的安装与测试（第2版）》项目3教案　 项目3 安装与测试直流电路 任务4 安装与测试复杂直流电路 【教学目标】 ●会安装电阻混联电路。 ●会测量电阻混联电路的电压与电流。 ●会分析电阻混联电路的特点，知道电阻混联电路的应用。 ※●会计算电路中各点电位。 ※●知道负载获得最大功率的条件和应用。 【教学重点】 电阻混联电路特点 【教学难点】 电路中各点电位计算 【参考学时】 8学时 【教学过程】 一、任务导入 实物（如常用电器电路板）演示及列举实例，让学生认识复杂直流电路，激发学生学习兴趣。 二、任务实施 1.安装复杂直流电路 将复杂直流电路按图（a）所示依次连接，图（b）是它的实物图。 （a）电路图 （b）实物图 复杂直流电路 2.测试复杂直流电路 （1）测试复杂直流电路各支路电流 先将电源E1调到12V，电源E2调到6V，接通电路，将电流表的读数记入表中。再将电源E1调到12V，电源E2调到18V，重复上述操作。 复杂直流电路测量记录 电源电压 I1（mA） I2（mA） I3（mA） E1＝12V，E2＝6V E1＝12V，E2＝18V （2）测试复杂直流电路各段电压 先将电源E1调到12V，电源E2调到6V，接通电路，将电压表的读数记入表中。再将电源E1调到12V，电源E2调到18V，重复上述操作。 电压表测各段电压记录 电源电压 UAB（V） UBC（V） UCD（V） UEB（V） UFA（V） E1＝12V，E2＝6V E1＝12V，E2＝18V 3.分析复杂直流电路 （1）分析复杂直流电路各支路电流关系——基尔霍夫第一定律 B节点和E节点的电流关系满足：I1＋I2＝I3，E节点的电流关系满足I3＝I1＋I2。 基尔霍夫第一定律有内容，即：对电路中的任一节点，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。 用公式表示为 ΣIi=ΣIo 基尔霍夫第一定律也称节点电流定律。 基尔霍夫第一定律的内容也可表述为：在任一时刻，通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。 用公式表示为 ΣI=0 基尔霍夫第一定律可推广用于任何一个假想的闭合曲面S，S称为广义节点，如图所示。通过广义节点的各支路电流的代数和恒等于零。 广义节点 在图（a）中，电阻R1、R2、R3构成广义节点，广义节点的电流方程为 I1−I2+I3=0 在图（b）中，三极管的三个电极构成广义节点，其节点电流方程为 Ib+Ic−Ie=0 【例3.6】如图所示电桥电路中，已知：I=10mA，I1=18mA，I2=5mA，求其余各支路电流。 解：对节点A，可列节点电流方程 I−I1+I4=0 因此，I4=I1−I=18−10=8mA 对节点B，可列节点电流方程 I1+I2−I5=0 因此，I5=I1+I2=18+5=23mA 对节点C，可列节点电流方程 I3−I2−I=0 因此，I3=I2+I=5+10=15mA （2）分析复杂直流电路各段电压关系——基尔霍夫第二定律 ABCDEFA回路的各段电压关系满足：UAB＋UBC＋UCD＋UDE＋UEF＋UFA＝0；ABEFA回路的各段电压关系满足：UAB＋UBE＋UEF＋UFA＝0；BCDEB回路的各段电压关系满足：UBC＋UCD＋UDE＋UEB＝0。 基尔霍夫第二定律的内容，即：对电路中的任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和等于零。 用公式表示为 ΣU=0 基尔霍夫第二定律也称回路电压定律。 基尔霍夫第二定律也可表述为：对电路中的任一闭合回路，各电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和。 用公式表示为 ΣRI=ΣE 列回路电压方程时，电压与电动势都是指代数和，必须注意正、负号的确定，其步骤为： （1）假设各支路电流的参考方向和回路的绕行方向。 （2）将回路中的全部电阻上的电压RI写在等式左边，若通过电阻的电流方向与回路的绕行方向一致，则该电阻上的电压取正，反之取负。 （3）将回路中的全部电动势E写在等式右边，若电动势的方向（由电源负极指向电源正极）与回路的绕行方向一致，则该电动势取正，反之取负。 【例3.7】如图所示是复杂电路的一部分，已知E1=12V，E2=6V，R1=2，R2=5，R3=3，I1=2A，I3=1A，求R2支路电流I2。 解：由回路电压定律可得 −R1I1+R2I2+R3I3=−E1+E2 因此 I2= ==－1A （3）求解复杂直流电路 复杂直流电路求解的依据是欧姆定律和基尔霍夫定律。 如图所示电路是三支路两网孔的复杂电路。 B节点的电流方程为 I1+I2−I3=0